城市道路路面設計規范范文
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篇1
【關鍵詞】一級公路;城市主干路;設計要點;探究
一、前言
隨著社會經濟的發展需要,各地的道路網也在不斷地建設發展。昔日的山林村莊,都變成今日的新城中心。在城市發展中,由于周邊的地塊未得到相應的開發,周邊環境仍處于欠發達地區,居民出行量少,過境車輛多,同時可能受到政府部門對市政道路投資的限制,就會出現以公路為設計標準同時兼城市道路的功能的道路。
一級公路兼城市主干路的設計,主要是依據一級公路的設計標準,但又考慮到未來發展的需要,結合當地的土地利用規劃及城市的發展需要,提高道路綠化面積,設置人行道及非機動車道方便周邊居民出行,橫斷面結合公路與市政道路特點,路基排水糅合公路與市政道路排水綜合考慮。
二、一級公路兼城市主干路功能的特點
一級公路兼城市主干路,要求道路既滿足一級公路的設計標準,同時符合城市主干路的使用需要。設計規范應為公路設計規范,但在設計過程中,還應充分考慮城市道路設計規范的個別要求,綜合進行設計。
1. 設計車速
這種特殊的一級公路,需要兼顧城市主干路的功能,其設計速度只有一種。因為根據公路路線規范,一級公路的設計速度為100km/h、80km/h、60km/h三種;而根據城市道路規范,城市主干路的設計速度為60km/h、50km/h、40km/h三種。因此一般情況下,一級公路兼城市道路功能,設計速度一般采用60 km/h。
2. 選線
這種特殊的公路,所在的位置一般位于城中心之外,可能在山村山林,又或者周圍區域并沒有相應開發。因此很可能面臨是沒有公路規劃,或者公路規劃不完善,需要進一步考慮選線的問題。
3. 橫斷面設計
一級公路橫斷面一般分為中央分隔帶,行車道,路肩;但城市道路由于功能作用較多,一般分為中央分隔帶,行車道,側綠化帶,人行道及非機動車道等。因此在一級公路兼城市主干路功能的設計中,一般以城市主干路的橫斷面劃分進行設計,這樣可以在后續城市建設中節省道路改造的成本,當然也可能人行道與非機動車道分期實施。
4. 平面設計
平面設計需要結合規劃及選線情況綜合考慮。同時需要注意的是,建議在道路彎道不設超高,因此曲線半徑選擇需大于不設超高的曲線半徑1500m。
5. 縱斷面設計
縱斷面設計的標高,一般需要結合區域的豎向規劃進行考慮。正確處理好規劃路口與現狀路口是設置。新建道路一般采用縱坡坡度大于0.3%。只有在改建道路條件限制時,無法滿足最小縱坡坡度,則需要設置鋸齒形邊溝或其他排水設施。
6. 路基設計
項目的區域所以一般仍未開發,多為郊區,因此受土地使用限制較少。部分通過山區的路段,路基可采用一般放坡即可。遇到居民密集區域,或者部分特殊建筑(如廟宇)時,則無法正常放坡。此時建議使用擋墻設計或者選線時盡量繞開此類區域,避免對路基設計增加難度。
7. 交叉口設計
在公路路線設計規范中,對公路的平面交叉口設計范圍采取了限制條件。以集散功能的一級公路為例,設置的最小間距為500m。但是一般此類項目中,可以結合城市公路路網規劃,對應的道路進行交叉口設置即可。部分路口為規劃路,可以僅預留管道,方便以后規劃路建設時設立信號燈即可。同時如果在路網規劃中沒有的現狀路口,也需要進行接順。
8. 路基排水設計
本公路仍按照一級公路路基路面排水設計,通過路面結構下暗渠同向公路邊坡,從而利用排水溝進行排水。但由于橫斷面形式采用城市主干路的形式,行車道外側為人行道及非機動車道時,路面水無法直接排向邊坡,人行道水向內排向行車道。因此需要設置雨水口收集雨水,再通過暗渠,最后排向道路邊坡外的排水溝。
三、設計中需要注意的地方
1. 需要同時參考城市道路規范
項目是一級公路需兼城市主干路功能,因此明確以公路規范要求進行設計。如相應的公路等級,設計速度,通行能力等。
兼顧城市道路的功能則更多的體現在道路功能劃分上,為兼顧遠期的居民出行,降低城市道路改造成本,美化城市道路環境的角度考慮,增加人行道,非機動車道以及綠化帶等斷面形式。那么在橫斷面設計中,就既參考公路規范又要考慮道路規范了。
2. 在不同設計規范中找共通點
雖然在設計的開始階段,先確定了規范是公路規范。但是由于這種道路的有城市道路的服務功能,仍然也考慮道路規范中的要求。如果兩種規范中存在差異,則需要尋找出兩者的共通點。
為了保證將來道路市政管道建設全線更加統一,如全線雙側布管,那么更好的方式是彎道處不設置超高。如果在彎道設置了超高,雙側布管變成了單側布管,管徑還需要增大,這樣不利于施工。而且一般的項目實施位置為郊區,土地使用限制較少,可以選取更大的曲線半徑。因此一般采用不設超高的曲線半徑。
3.對排水的設計要求
公路與城市道路的最大區別,就在于公路只有路基、路面排水,而城市道路由于所處位置區域繁多,一般會有市政管網工程作為配套工程,道路排水將接入市政管網。
由于道路橫斷面設計需要兼顧一級公路以及城市主干路功能,因此在設計橫斷面時,采用了中央綠化帶+行車道+側綠化帶+非機動車道+人行道的設計,兩側對稱布置。這樣設計,可以滿足公路行車需要,也能滿足居民出行的需要。但是道路外側設置了人行道,抬高的人行道,將會妨礙路面雨水排向邊坡外排水溝。同時為了滿足以后路側地塊的建設,人行道的坡度也需要反坡指向行車道。而工程采用公路設計,又暫不實施市政管網。因此隨之而來的將是既不能采用一般的公路排水方式,也不能采用一般的道路排水方式。排水系統仍統一為路堤排水溝以及路塹邊溝。因此需要想辦法將路面的雨水排向排水溝及邊溝。綜合考慮了以后市政管網建設的需要,以及現有排水的需要。考慮采取以下排水設計:
1、單側行車道路面采取坡度為2%的路拱設計,方向向外,排向路緣帶每隔30m一個的雨水口。
2、雨水口底設置橫向PVC,埋置于人行道之下,坡度為2%,通向路塹邊溝,或者通向路堤邊坡處的急流槽,急流槽排向排水溝。
3、人行道及非機動車道設置單向排水路拱,坡度為2%,方向向內,這是為了方便以后接入市政管道,以及顧及城市道路外側地塊的排水需要。
4、中央分隔帶及側綠化帶下方,埋設縱向軟式透水管,橫向用PVC管連通向邊溝或邊坡急流槽。可采用與雨水口橫向管相同間距,橫向共管可節省造價。
采用的PVC管材單價較為便宜,公路采用了城市道路橫斷面,在不設計市政管網工程的情況下仍能滿足路面的排水要求。
四、結論
在建設項目周邊地區未充分發展,道路長度較長的情況下,不建設市政管網工程,采取一級公路的設計標準兼城市主干路功能,既能滿足現狀交通需要,又能大大地降低造價。在同時考慮公路規范以及道路規范的情況下,如何更優地進行設計,兼顧公路與市政道路的設計標準,需要更多的設計人員進行探討。關鍵在于找準公路與市政道路在設計中的共通點,充分考慮它們的差異處,通過計算驗證,找出一條能夠實現功能轉換的設計道路。
參考文獻:
[1]JTG D20-2006 公路路線設計規范.
[2]JTGD30-2004 公路路基設計規范.
[3]JTG D50-2006 公路瀝青路面設計規范.
篇2
關鍵詞:城市道路;設計;問題;通行;
中圖分類號:S731.8 文獻標識碼:A
引言
城市道路是城市基礎設施中不可缺少的部分,與城市居民的生活作息緊密相關。在城市道路設計中,理想的道路設計能滿通運輸能力和通行需要,方便人們的出行,在目前的城市發展中,隨著城市化水平的不斷提高,城市道路在經濟中的作用也不斷增加,日趨明顯,城市道路設計最為整個道路工程的核心環節,其對整個道路工程的通行能力,行車安全和居民生活都有著密切的關系。
1 城市道路年限設計
1.1 參數取值
參考市政道路設計規范,在市政道路設計中為了更大的追求經濟效益,設計時安全問題儼然已經變成了最低的要求。為了實現資源的最大利用率,設計參數在取用時,保證行駛車輛安全的前提下,選用最低的參數。在經濟效益的驅使下,這就使得道路的使用壽命會受到影響,例如,現在我們新建道路使用壽命一般應該大于15 年,而現在我們會發現一些道路剛剛建好幾年內就會出現損壞,出現損壞的原因有很多,設計時沒有進行合理的參數選擇也是加速道路損壞的原因之一。
1.2 合理規劃
在市政道路建設中,進行年限設計時應該有長遠的發展計劃。例如,在大中城市,交通運輸問題始終是政府著力解決的問題之一。但有些城市在交通達到飽和,需要進行擴建時,會遇到無地擴建的尷尬境地,這樣即使道路擴建成功所耗費的資金也是巨大的。這就是在道路設計初期沒有合理的進行遠期規劃,對交通運輸的增長沒有進行良好的評估的結果。
1.3 參數設計
進行參數設計時,應充分的考慮行駛車輛的類型。如道路主要通行的是重型機動車,則需要將重型機動車對道路的影響深入分析,將設計參數選取為最佳數值。
2 城市道路路線設計
2.1 平曲線半徑的選擇
選取平曲線半徑值的主要目的在于為了保證機動車可以平穩安全的行駛。所以在設計時,要根據實際選用合適的線性關系,充分考慮車輛在曲線附近行駛時的速度,做好曲線之間的連接運行流暢。在城市道路設計規范中,對不同的地域特點、行駛類型、行駛速度等條件下規定了不同的曲線半徑,當然半徑的取用也并不是越大越好,要具體問題具體分析。
2.2 圓曲線的選擇
在對道路進行改造設計時,過多的考慮兩曲線之間的直線長度,會增加工程改造成本。
2.3 超高設計
車輛在曲線型路面行駛時,會產生離心力,超高設計不當容易發生側翻事故。而產生的離心力需要橫向力系數和超高橫坡共同承擔。為了保證車輛的行駛安全,設計時要正確的選擇橫向力系數的大小。
R=V2/127(μ+i)
式中:R:曲線半徑(m)
V:設計速度(km/h)
μ:輪胎與地面之間的摩擦系數
i: 路面超高橫坡度,以小數表示,反超高時用負值。
在安全行駛的條件下,μ 的取值范圍如下表
μ值 乘客舒適度
μ<0.10 很平穩,無轉彎感覺
μ<0.15 行駛平穩,略有轉彎感覺
μ<0.20 行駛不穩定,以感覺到曲線的存在
由表格可知μ 值不超過0.15 即可保證行車安全。
2.4 平縱組合
2012 年7月21日北京特大暴雨給我們留下了深刻的印象,僅一場暴雨就死傷幾十人,交通癱瘓,這樣的結果引人深思。排水系統作為城市道路建設的一部分,也應需要著力建設。暴雨來襲,道路積水、甚至反灌的情況,都應在道路設計時充分考慮并盡量加以避免,使縱斷面與周圍環境相適應,與道路排水方案相協調。道路縱斷面設計時本著“相互對應,且平包豎”的原則,但在對現有道路進行改造建設時,則不必一味的要求 “平包豎”的原則,保證道路排水及時通暢即可。
2.5 改進建議
平曲線選擇時,應充分考慮道路等級、行車速度、地形條件、水利給輸、路型美觀等因素。進行圓曲線半徑的選擇時,根據實際情況進行適當的調整。在進行市政道路設計時,應進行全面的考慮,道路兩邊綠化帶,如需擴建,擴建是否占地等應長遠的考慮,尤其重點考慮城市道路的排水問題。在必須設計超高時,為了保證行車安全橫向力系數不超過0.15。
3 城市道路路基、路面設計
3.1 路基拼接
隨著經濟的發展,對已建道路進行擴建勢在必行。新老路基的拼接常用方法有三種。
(1)在地質條件好,不需要進行特殊路基處理的道路,采用挖臺階的方法。先將地表、路坡邊松散腐土清除,再進行路基填筑將地基壓實到滿足要求,最后在原有的道路坡邊開挖臺階。
(2)在地質條件一般,沉降量不大但又不滿足規定的路基,可以采用碎石墊層加土工格柵和土工布處理。
(3)當沉降量較大,已經影響到老路基的使用時,這時就需要采用復合地基的處理方法,減少新老路基的不均勻沉降量。
3.2 路面設計
為提升道路景觀,筆者所在廈門、泉州兩地現新建道路多為高等級瀝青路面,其下基層一般選用半剛性結構層——水泥穩定碎石層,水穩層出現問題就會影響到道路表面特別是柔性路面的質量,一般為反射裂縫。在路面結構設計時,要嚴格按照新頒布的《城鎮道路路面設計規范》中提出的“水泥穩定類材料的壓實度與7d 齡期抗壓強度”控制水穩層質量,保證路面工程安全、可靠、耐久,做到技術先進,經濟合理。
3.3 橋頭跳車
橋頭跳車是使用過程中的通病。橋頭跳車引起的臺階或縱坡突變,會使車輛磨損。這樣的問題如不及時處理,橋體本身處于長期荷載的狀態下,會引發更大的橋梁安全問題。橋頭跳車產生的原因基本有三種,設計不合理、施工不合格、和材料不符合要求。采取的應對措施是:
(1)設計時大溝壑大河面應采取大跨徑,橋頭路基設置橋梁過度段,水穩層與瀝青路面進行合理的連接設計,減少雨水和車輛對路面產生的影響。
(2)針對不同的地質情況設計不同的處理方法。不能為了趕工期、節約施工時間,而影響了施工的質量,在施工時首先應保證路基充分沉降的時間,必須保證規范所要求的壓實度。嚴格按照施工規范進行施工。選擇合適的氣候條件進行施工。
(3)在施工時,受土質限制,如沒有使用合格的材料進行施工,會導致路基、路面出現嚴重的安全隱患。在選取材料時應選用承載力大的,以盡量減小道路路基沉降。在易積水的地質施工時,材料應選擇透水性好的,保證路基排水通暢。在選擇時應根據本地區的實際情況進行材料的合理選擇。
3.4 路基、路面設計
路基是路面的基礎,是路面的主要組成部分。所以在設計時要確保路基的穩定性。路面是直接與行駛車輛接觸的部分,通常使用水泥或瀝青的路面,使用年限大約為10到30 年。在進行路基設計時,為了滿足行車需要,路基寬度通常根據道路等級、行車類型和車道類型確定。
4 城市道路排水設計
市政道路設計中應重視排水系統的設計,城市道路積水會降低城市的運輸條件,給人們的生產生活帶來很大的不便。在進行道路排水設計時應本著以人為本的原則進行設計,同時要考慮在汛期來臨時的應急方案。在暴雨來襲時,不會使路面出現積水的情況發生。
市政排水建設中常見問題:道路排水系統與城市用地規劃沖突,在建設中不按規劃的排水出口進行排水,市政排水規劃中不確定因素多。對市政建設排水規劃的改進建議:
4.1 根據實際情況在建設前做好調查研究
4.2 在規劃時應注意水文系統的協調規劃
4.3 因盡量避免不確定因素對排水系統的影響
4.4 從改善環境的目的出發,嚴肅的進行排水工程的規劃
5.以某道路為例分析排水的設計
5.1道路概況
某大道是東西重要的城市快速路,也是屬于景觀帶的重要組成部分,考慮到景觀、造價等因素,該東西路采用下沉式道路形式,為敞口式,道路寬約30,長約2.5km。由于道路較長,為減小排水管道管徑,降低泵站布置難度,道路縱斷面整體呈兩頭低、中間高,考慮到道路的美觀效果和排水安全性, 下沉式道路設有2個最低點,路面最低點分低于周邊約6.0m。
5.2下沉式道路排水設計
下沉式道路作為主線, 行車要求高, 故在雨水收集上同樣不考慮采用橫截溝方式, 而是在道路兩側布置雨水口。由于道路的結構底板每塊長度為30 m,為方便設計和施工, 雨水口采用30 m 的布置間距。此外, 在最低點的道路兩側布置60 m長的排水縱溝。下沉式道路與上部輔道高差較大, 兩者之間有綠化斜坡, 為防止坡面雨水直接流入下沉式道路, 在坡面最低點設有截水溝, 以截流雨水。截水溝中的雨水再通過管道接至下沉式道路上的雨水口, 最終流入泵站。下沉式道路設有的中央分隔帶的綠化排水通過埋在道路結構底板內的排水管排至兩側雨水口。
5.3人行地道排水
該快速道路設有人行地道。在排水設計方面, 根據地道各部分的形式和特點, 采用了分散多點的排水方式。人行地道排水主要為雨水和沖洗廢水。在通道兩側設有排水邊溝, 中間廣場四周也設有排水邊溝, 廣場與大道之間的綠化坡面設有截水溝。綠化坡面截水溝的排水通過排水管直接接入附近地面道路的雨水管, 地下通道和廣場排水邊溝排水排至集水坑。每座坑內均設置2臺潛水泵, 并由泵提升至地面壓力窨井消能后接入大道雨水管道。
5.總結
道路規劃建設是一個城市發展的重要標志,市政道路建設其最終目的是服務于人民,所以在進行市政道路建設時要本著以民為本的原則,要根據科學理論,根據城市自身的條件進行合理的設計,從而提高城市的發展水平。
參考文獻
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[2] 何飛.淺談市政道路設計的重要性[J].科技創業家,2012,07(01).
[3] 汪江.關于城市道路設計及注意問題分析[J].科技創新與應用, 2012,02(10).
[4] 余德毅.基于“以人為本”理念的道路設計[J].科學之友,2011,06(25).
篇3
【關鍵詞】高速公路;改造;快速路;設計要點
1. 概述
1.1 改革開放以來,重慶城市化進程得到穩步推進,特別是直轄十年來城市化水平快速提高,人口城市化率從1997年的31%提高到2008年的49.99%,年均提高1.58個百分點,高于全國同期平均水平0.37個百分點。城鎮規模迅速擴大,城鎮人口從1997年的890.74萬人增加到2008年的1419萬人,重慶城市化進程已進入快速發展階段。根據《重慶都市區城市總體規劃(2004-2020)綱要》重慶市市區面積到2020年將由目前的1216平方公里擴大到5473平方公里,整整擴大4.5倍。
1.2 重慶內環高速公路,于1995年10月動工,2002年底建成通車,重慶內環是圍繞重慶中心城區的一條環型高速公路,跨越江北區、南岸區、巴南區、大渡口區、九龍坡區、沙坪壩區、北部新區6個行政區,全長約75Km,路基寬31.5米,雙向六車道,全封閉全立交,設計時速80公里/小時,駕車跑完環線僅需40分鐘。全線共有20個互通式立交,其間距最短的為1Km,最長的為6.5m,平均間距為3.75Km。
1.3 隨著主城區規模不斷擴大,郊區變城區,內環高速公路更多的擔負了城市道路的功能。為了順應快速城市化的進程,重慶市市委市政府通過調研決定,將內環高速更名為“內環快速路”,主要解決內環周邊中、長距離的交通和進入繞城高速公路的車輛通行。2010年1月1日起,內環高速公路收費站拆除,內環高速正式更名為內環快速路,并由市政全面接管。
1.4 因功能的改變,必須進行相應的改建工作,內環高速改建成快速路主要涉及兩大問題,一是標準差異問題,公路和城市道路的建設分別遵循《公路工程技術標準》和《城市道路設計規范》等不同的技術標準,造成了高速公路與城市快速路在技術指標方面存在較大差距。二是功能差異問題,公路功能單一,主要為交通運輸功能;而城市道路功能復雜,不但須滿通運輸功能,還須滿足公交車站、交通換乘、城市管網、人行系統、路燈照明、景觀綠化、無障礙等多種城市服務功能。因此,城市區域內公路改城市道路實際上面臨許多關鍵技術問題迫切需要進行專題研究,尋求系統解決方案。本文以重慶內環高速公路改城市快速路為例,對改造中的設計要點題進行逐一分析,以期尋求到系統的解決問題的辦法。
2. 公路與城市道路路差異分析
2.1 標準差異。公路主要按照《公路工程技術標準》和《公路路線設計規范》的規定,城市道路則主要遵照《城市快速路設計規程》、《城市道路設計規范》。公路與城市道路之間主要的標準差異如下:
(1) 分類與分級。《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)根據適應的功能和交通量分為五個等級。《城市道路設計規范》(CJJ37-2012)按照道路在道路網中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務功能等,分為四類別,除快速路外,每類道路按照所在城市的規模、設計交通量、地形等分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(公路與城市道路的分級見表1)。
公路改城市道路時,因技術標準的差異,需將公路標準改為城市道路的標準。
(2)設計車度。高速公路為專供汽車分向、分車道行駛并應全部控制出入全封閉的多車道公路,交通流方向簡單,干擾較少,車速較高,按照現行規范,設計速度取值在80~120Km/h之間。而城市快速路為城市中大運量長距離快速交通,全部或部分控制出入的干線道路。城市道路不僅要考慮道路的順暢,還因車流、人流交通流向復雜,干擾因素較多。故設計最高速度為80Km/h。
(3)停車視距。停車視距是駕駛人員在車輛行駛時自看到前方障礙物時起,至到達障礙物前安全停止,所需的最短行車距離,包括司機反應距離、車輛制動距離和安全距離三部分。比較《公路工程技術標準》第3.0.8條和《城市道路設計規范》第5.1.11條中的停車視距,除計算行車速度V=60Km/h時,公路為75m,而城市道路為70m有所不同外,其余均相同,表明對于基本計算原理相同的道路設計指標,公路和城市道路是完全可以統一的。
(4)橫斷面組成。公路為滿足車輛行駛的需要,橫斷面主要由土路肩、硬路肩、車行道、中央分隔帶組成。而城市道路要滿足車輛、行人兩方面的交通需求,在橫斷面設置上由車行道、人行道、中央分隔帶組成。其中,車行道寬度對交通安全有一定的影響,車行道越寬交通安全程度越高。研究成果表明:當車道寬度從2.7m增加到3.35m時,司機可利用增加的寬度來增加車輛間的凈空;當車道寬度從3.35m增加到理想寬度3.60m時,司機使用增加的寬度來增加車輛與路面邊緣的距離,駕駛員能夠安全、舒暢的行駛。我國公路及城市道路機動車車道寬度的規定值,比美國和日本的設計標準都要高,完全能夠滿足車輛安全行駛的要求。與《公路工程技術標準》相比,《城市道路設計規范》計算行車速度與路基寬度不一一對應,只規定了構成路基寬度各要素滿足安全要求最小值的編制方法,不僅保持了技術標準在相當長時間內的穩定性,而且為城市建設靈活運用技術標準提供了基礎。
(5)交叉口。因城市道路交通流的復雜性和多樣性,城市道路在交叉口的處理上較公路考慮因素多且復雜。高速公路交叉設計,根據相交道路等級及交通量大小,分別采用互通式立體交叉、分離式立體交叉等。高速公路互通式立交往往指標較高,占地規模大。因城市快速路交通流的復雜性和多樣性,城市道路在交叉口的處理上較公路考慮因素多且復雜。城市道路一般采用互通立交、分離式立交和在主線與輔道上設置專用出入口的方式。并根據行人的過街需要,設置天橋或地通等。
(6)橋梁荷載標準。早期建設的高速公路,橋梁荷載標準執行的大多為汽-20、汽超-20等舊的荷載等級標準。改造為城市道路后需按照現行橋梁荷載標準對原有橋梁的承載能力進行檢測、驗算,進而提出改造措施。
2.2 功能差異。根據公路與城市道路不同,功能差異主要體現在以下方面:
(1)服務側重點不同。公路以交通功能為主,城市道路以服務和交通功能并重。公路主要連接相鄰城鎮之間,它的服務對象主要為公路兩端的兩個節點人貨出行,對公路沿線的服務功能較小。城市道路則是服務和交通功能并重,城市道路主要服務道路兩側的土地開發帶來的出行需求,同時提供城市相距較遠區域之間的交通聯系通道。
(2)服務范圍不同。公路與城市道路均提供機動車交通服務,城市道路還提供行人和非機動車出行服務,城市道路設有專門的人行道和非機動車道。
(3)承載內涵不同。公路的全部就是道路,而城市道路還是城市綜合管網、電力、通訊設施的載體。
3. 對高速公路的調查及評估
在對高速公路改建為城市快速路前應全面收集原路通車運營以來的維修、養護技術數據,調查原路使用現狀,通過路網功能評估、技術標準評估、質量狀況評估、荷載狀況及安全等級評估等工作,確定改造設計的技術標準和技術方案。針對高速公路調查的主要方面為:改造前建設和運營狀況、原有規模及技術標準、交通增長情況、高速公路出入口調查、路基、路面、排水、橋涵、服務管理設施等方面。
4. 高速公路改城市快速路設計要點
結合內環高速公路改造為城市快速路的要求,改造工程的主要內容為:路段拓寬改造、內環高速公路出入口改造、完善市政設施。具體改造內容見圖1。
4.1 橫斷面改造。目前,因內環高速公路修建年代較早,斷面形式為雙向四車道加兩側路肩、中間采用中央分隔帶。快速路主路機動車車雙向車道數至少需要6個以上車道,輔路兩側需2個車道,在快速路通過人流密集地帶需設置人行道。因些,高速公路改城市快速多數需進行道路拓寬,合理采用橫斷面形式,增設輔道、人行道及綠化空間需求,道路拓寬部分應滿足埋置城市綜合管線所需空間,路幅范圍內所有管線應入地埋設,對于新增管線統一確定埋設位置,合理利用道路資源,且避免道路建成后鋪設管線造成的道路二次開挖。在對選擇道路斷面拓寬是單側拓寬還是雙側拓寬上,主要視改造高速公路兩側用地情況,其中單側用地緊張、另一側相對寬松的特殊地段可用單側拓寬方式。一般地段兩側用地不受限制的情況建議采用兩側拓寬的方式,拓寬部分與原斷面在道路橫坡上較好處理。
4.2 路基路面拓寬改造技術要點。路基拓寬改造的重點是確保拓寬路基與原有道路路基之間良好銜接,并采取必要措施減小拓寬路基與原有道路路基之間的差異沉降,防止產生縱向裂縫。高速公路改造為城市快速路,對原路基、路面進行拓寬改造應采取合理的工程措施,保證拓寬改善路基的強度和穩定性。在改造設計前應調查擬拓寬改造道路現狀路基的穩定情況,分析評價新拼接路基或增建路基對原有路基沉降變形和邊坡穩定的影響程度。拓寬改造的地基處理、路基基底處理、路基填料的最小強度和壓實度等應滿足改善后快速路的技術要求。拓寬原有路堤時,應在原有路基坡面開挖臺階,臺階寬度不應小于2.0m。挖方路基拓寬時,挖方邊坡形式與坡度可參照原有挖方路基穩定邊坡確定,對原有挖方邊坡病害經多年整治已趨穩定的路段,拓寬改善時應減少拆除工程,不宜觸動原邊坡。對原路基病害改善應根據病害類型、特征、成因及危害程度,結合當地氣象、水文地質、工程地質等因素,采取相應的整治措施。既有路基構筑物無明顯損害、且強度及穩定性滿足改善要求時,應全部利用;若部分損壞或不滿足改善要求時,可加固利用、改善或拆除重建。加固利用既有路基構筑物時,新、舊混凝土或砌體應緊密連接,形成整體,可采用錨桿加固新建結構物與原有路基行車道的搭接處理,保證路基整體性。水泥混凝土路面拓寬區域為水泥混凝土路面時,新舊路面結合處應按混凝土路面板縱縫設計。若拓寬區域采用瀝青路面時,宜對相鄰水泥混凝土路面進行瀝青加鋪層處理。
4.3 排水改造技術。公路排水系統主要由邊溝、排水溝及排水涵洞構成,城市道路排水系統均采用管道暗埋形式。對高速公路改為城市快速路的排水改造可分不同地段采取不同的設計方法。
(1)穿越非居住區地段的排水改造。原高速公路穿越無人居住的山地、林間地段,不需收集道路兩側地塊的雨水,對于該地段的改造可對原公路排水系統加以保留并適當整治。達到既滿足功能需要,又可節約改造投資的目的。
(2)穿越城市居住區的公路排水改造。該種情況一般是原高速公路建成后,周邊人流的聚集效應,已經形成了城市居住區。其排水有兩種處理方式,一種是將穿越城區的路段改為市政管道排水,然后納入城區的排水系統;另一種是將公路排水的設施進行改造,以適應城區的特點。通常的做法是將排水邊溝加蓋板,即將開放的排水設施封閉,避免垃圾雜物進入堵塞邊溝,也防止車輛、行人等不慎掉入邊溝發生危險;另外在有需求的地方設置預留口,將道路兩側用戶的雨水收集進入邊溝。
4.4 原出入口改造。高速公路改為城市快速路以后,由收費公路改為不收費的市政道路,其功能發生改變,針對原出入口的改造主要為對收費廣場及相關設施的改造,主要有以下方面:
(1)高速公路收費站島拆除改造:主要將原有收費站的站棚、收費亭、收費島進行拆除,對收費島處道路恢復,包括對收費亭下的設施井回填、收費亭處路面的恢復。
(2)收費廣場與市政道路銜接改造:對原收費廣場處因收費需要原寬度均寬于正常路段,需對收費廣場進行合理的改造與市政道路進行順接。其中正常保留的路幅寬度應結合道路前后段的路幅分配及將來拓寬預留需要。對富余部分根據實際情況可改造為人行道、城市綠化帶或城市預留用地等。
(3)收費廣場路面“白改黑”:因原收費廣場處均為水泥混凝土路面結構,由于停車收費,路面破損現象比較常見,為適應改造后的使用及建設“藍天工程”的需要,進行將原水泥混凝土路面進行局部修補后加鋪瀝青混凝土路面的改造工程。
4.5 新增出入口設計技術要點。高速公路的主要功能為車輛的運行,滿足公路起終點及中間結點的交通集散作用,功能較明確、單一。而作為城市道路的快速路是城市的重要公共基礎設施,即服務道路沿線片區,是承擔城市交通運輸的系統工程和承擔各類公共設施的綜合載體。因此,在改造工程中,應根據需要增設出入口。確定出入口的合理布局,不僅能消除擁擠、減少事故,而且對于提高快速路合流區、分流區車輛的安全性都具有重要作用;同時,合理的出入口布置對于各種土地利用影響也很大,布置得好可以促進土地開發,反之會產生不利影響。設置合理的出入口間距是交通暢通的可靠保障。若布設的出入口數量不夠、間距太大,會減少對快速路主線車流的供給,導致快速路的經濟性降低;相反,如果布設的數量過多,除增加投資外,出入口間距過近,交織過短,進出車輛易形成擁堵,干擾快速交通,降低車速;同時不受限制的出入口車輛的排隊以及出入口的布置不合理出現交織等,是造成快速路擁擠和事故的主要原因。因此對出入口位置、間距及端部的幾何設計進行規定和限制,對提高改造后快速路的功效意義重大。
4.6 綠化景觀。隨著城市規模不斷擴大和城市道路的快速建設,道路綠化在改善城市生態環境和豐富城市景觀中的作用也日益突出。運用綠化手段進行合理的植物配置,營造大片的城市綠地,不但可降低機動車造成的空氣污染和噪聲,吸收灰塵,同時還可為從源頭上解決城市“熱島效應”起到巨大作用。因此,城市道路綠化景觀設計尤為重要。在高速公路改城市快速路的綠化景觀改造工程中,應遵循以下幾點原則:
(1)對于未進行綠化的道路需進行景觀設計,對層次感不強的道路綠化景觀予以改造,以美化道路行車環境,營造園林城市景觀,提高道路的整體景觀效果。
(2)選擇喬木和整形灌木搭配形式,使中央綠化隔離帶簡潔、美觀、大方,使之形成流暢的視覺效果,改善道路周圍的生態環境和人居環境。
(3)優先選用一些能夠體現城市綠化風貌的樹種,更好地發揮道路綠化的美化作用。
5. 結語
隨著我國國民經濟的快速發展,許多城市在高速發展中不斷突破原有城市規劃用地,大量的公路將面臨被改造成城市道路。其中,高速公路改城市快速路具有技術難度大、改造內容多等特點,相關的研究成果,對規范和指導公路改城市道路的設計行為,提高公路改城市道路的設計水平和建設效率,降低公路改城市道路的建設成本有著積極意義。
參考文獻
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篇4
關鍵詞:城市道路;道路路基;路基設計
中圖分類號:U448文獻標識碼: A
我國現階段城市發展迅速,新建、改建道路工程數量也急劇增加,道路投資越來越大,對城市道路的要求也越來越高,其質量也越來越受到重視。
一、城市道路路基設計影響因素
1.道路路基構成復雜
城市主要有原狀土壤和雜填土構成。這類雜填土中一般由建筑垃圾、生活垃圾、糞土、植物根系及少量爐灰等構成,路基結構較為復雜。
2.易受到降雨影響
雖然城市道路有良好的排水設施,但由于城市道路經常受兩側建筑物制約,因此導致其所處地勢低洼。每年凍融季節時期,地下毛細水的上升會影響到城市道路路基的強度和穩定性。
3.城市地下管道錯綜復雜
道路路基在施工碾壓過程中經常遇到因地下管網敷設深度不足引起的施工障礙,使得城市道路路基的壓實度難以得到保障;同時城市道路服務區域和特點直接決定了城市道路建設不僅作業面小,而且工期緊,這就使城市道路的路基沒有足夠的時間自行沉降。
二、城市道路路基設計主要原則
路基在道路建設中將直接影響路面承受外力而對道路的質量產生影響。因此其設計的科學合理性具有重要的意義。它主要依據的原則是:
1.保證路基的強度
路基承受著本身土石的自重、路面重力以及由路面傳遞而來的行車茍載,這就需要在設計時保證路基的強度。只有保證了路基的強度,才能避免路基在外力超過允許范圍時產生變形.引起路面塌陷造成意外事故,影響道路使用
2.保證路基的整體穩定性
由于城市道路建設的環境比較復雜,不同地區的地質存在很大差別。在不同的地區進行道路路基設計時要具體問題具體分析,要根據場地的地形、地貌、氣象、水文等自然條件和地質條件,選擇適當的路基橫斷面和邊坡坡度,必要時可以設置路基防護措施的設計措施來保證路基整體結構的穩定性。
3.保證經濟適用
路基設計要經濟耐用,同時也要注意環境保護,景觀協調。
三、路基設計的步驟及要點
1.收集氣候及地質等前期資料
路基設計前須確定工程所處氣候分區、冰凍情況、沿線地質情況、地下水深度等前期資料。
2.確定路基回彈模量及路基處理方式
1)根據氣候分區、路床范圍內土質類型、地下水深度綜合確定路基的干濕類型(部分地勘報告會直接提供表層土的平均稠度、土的含水量等參數,可據此判
斷);
2)根據路基土類型、壓實度、路基干濕類型,確定該條件下路基回彈模量。在有條件時可要求勘察單位提供土層的路基回彈模量。在缺少數據時可根據參考值或國外經驗模型進行估計。首先查表確定該土體在標準條件下(最佳含水量和95%最大干重度)的回彈模量,根據路基濕度及地下水深度對土體回彈模量進行折減,根據路基實際壓實度或土體受擾動后狀態進行折減,確定最終路基土回彈模量。
3)根據交通等級、路面結構類型、路基土類型、平均濕度等因素綜合確定擬采用的設計路基頂面回彈模量。
4)根據路基實際回彈模量、設計路基頂面回彈模量及投資、工期安排確定合理的路基處理方式、厚度、路基填料及壓實度。若采用換填應把換填層當作一層路面結構進行計算,換填層頂面彎沉應小于等與設計路基頂面彎沉。根據計算結果,考慮一定厚度的模量折減,確定最終的路基換填厚度。
5)由于城市道路下方敷設有大量的市政管道,市政管道覆土一般約為1~2m,管道周邊壓實度一般低于道路要求的壓實度,在確定設計路基頂面回彈模量時應考慮市政管線對路基的影響。
四、城市道路路基施工的質量要求
1.結構穩定性要求
在城市的道路施工過程中,必須確保道路路基的整體性和穩定性。為了確保路基布局的穩定性和整體性,依據建設單位提供的施工界域內地下管線和周圍建筑物資料、工程水文地質資料,根據工程特點采取相應的技術措施,進而避免路基在車輛碾壓和其他天然的影響下致使結構失穩和變形。
2.強度要求
在進行城市道路施工建設時,路基必須滿足城市交通及相應的強度需求。因為城市的車流量大,因而對道路路基的荷載和強度需求非常嚴格,假如路基的強度缺乏,造成路基的不均勻沉降,進而反映到道路路面失穩和沉陷,影響市民的出行和行車安全。
3.水溫安穩性要求
城市道路路基在地面水和地下水的作用下,其強度將會明顯下降。特別是季節性施工和冰凍區域,因為水溫情況的改變,路基將發作周期性凍融效果,構成凍脹和翻漿,使路基強度急劇下降。應確保在最低的水溫情況下,強度不會明顯下降,這就需要路基具有一定的水溫安穩性。
五、道路路基設計的主要內容及相關技術措施
1.路基挖方施工
在挖方施工中要對開挖區域進行徹底的清除,這其中包括清除表層土、樹根、雜草等,保證整體的開挖順序自上而下的完成,在挖掘過程中通過橫挖法來做好環節控制。首先保證平曲線的外邊溝的縱坡段和曲線段相互連接,不得出現溢水和積水問題的發生,其次注意路基邊溝和排水溝之間的連接,保證連接地勢相對平緩。并加強路基的排水設施的建設,保證整體排水溝的整齊、平整的目的。截水溝和棄土之間要有一個緩坡,并且于棄土頂面形成2%的橫坡,保證土臺邊坡的距離滿足設計規定。當在路基挖方過程中還要注意對松軟土質地段進行科學處理,要保證松軟土包地段的雜填土和淤泥等能夠被合理清除。根據實際施工經驗,路基的失穩和過量沉降是由于公路沉降過大所引起的,路基的松軟土質是影響道路質量問題的關鍵,作者在這里將其作為重點控制項目來分析。
1)在開挖前對軟土層進行厚度、成因、物理性等指標的分析,根據勘查資料進行適當的方案選擇。
2)其次控制好施工時間,要采取合理的安排形式來完成季節性的施工控制,確保施工完成后路基的沉降量的合理性。
3)施工進行中采用旁站監理,從嚴控制施工工序,及時驗收隱蔽工程質量。常用的軟土路基的處理方法有加載預壓法、換土墊層法、振密擠壓法、排水固結法、加筑法、置換法、膠結法等。在具體施工過程中要根據不同路段軟土的具體情況采用不同的處理方法,靈活使用,充分發揮這些軟土路基的處理方法的優勢,如一般路段宜選擇淺層處理,包括塑料排水板、加筋墊層、排水固結仍是經濟適用的方法。
2.設計路基基底
在對路基進行設計過程中,需要選擇最佳的土料進行路基的填土,土料的最佳配比需要嚴格控制含水量、承載比、最大干密度和級配等條件。然后再對路基的壓實進行工藝試驗,確保路基質量的合理性。
3.地質勘查的調查和分析
在進行路基施工設計之前,需要對道路的路線進行地質、形貌、地形和環境等因素的調查,分析地段的詳細資料,整理不良地質的地段,針對不用的地質條件設計不同的施工設計方案。另外,可以對質量不過關的地段,采取摻水泥、石灰和換土等改善措施。
4.填筑高度的最佳范圍
在路基的設計過程中,填筑高度是影響路基質量的重要環節之一。路基的填筑高度對地下水、地表水的滲透有一定的影響,而最小的填筑高度對保障路基的穩定性具有重要的作用。在設計路基的填筑高度時,需要嚴格遵循標準的設計規范,對毛細水位、土基干濕度進行控制,確保路基填筑高度的最佳高度。
5.選擇合理的路基填料質量標準
在道路建設過程中,各級公路的施工都有不同的填料要求。針對不同的道路級別,選擇不同的路基填料。同時,嚴禁使用膨脹土、腐殖土、種植土和淤泥等劣質材料作為填筑路基的材料,需要優先選擇角礫材料作為路床的填料,把一些細粒土用于路堤底部的材料。
6.設計完善的路基綜合排水體系
針對不同級別的道路,需要綜合考慮其各種影響因素。嚴格遵循地質環境,對路基的橫縱排水設計進行整體規劃,減少路基被水浸泡的可能。只要綜合考慮各方因素,才能有效地避免路基受到承載力下沉現象的發生。
7.保障路基邊坡的穩定性
在具有邊坡的道路設計過程中,需要針對填料種類、地質條件和邊坡的高度進行綜合考量,計算高填路穩定性的參數,確定路基高填和深挖的具體范圍。另外,如果填方的邊坡較高時,需要對坡的中間加置平臺。
六、路基填筑中的質量控制
路基的壓實標準是保證城市道路質量的基礎,一些道路由于路基壓實問題造成不均勻沉降和路基塌陷的問題。所以在路基填土壓實的過程中必須注意以下幾點。
1.做好路基清理工作
控制好填土質量關,要在路基施工中對回填土進行清理,要將大塊雜物清除,并且避免積水。在填筑過程中要把構造物表面和表層浮土合理的清理掉。
2.保證壓實標準
路基的壓實標準必須滿足設計要求,要通過最為合理的壓實過程來滿足,首先在填筑層的控制上壓實厚度不能大于20厘米。同時在填筑過程中要針對天氣進行掌握,避免在雨天進行施工,路基填筑層在壓實成型后要保證2%~4%的排水橫坡。同時在選擇不同土質進行回填時要保證填筑層都有一定的排水率。要將透水性差的土填筑在最下層,以方便積水排除。
3.合理確保軟基段穩定性
在城市道路施工中,會隨城市的擴大遇到很多情況,尤其是在水塘和水田地段形成的軟土路基層,很多軟土路基區域在潮濕的狀態下進行施工,都會導致路基的沉陷危害,所以在施工中要將排水、疏通、換填等作為首要控制要點,并通過拋石和擠淤來提高路基段的穩定性。
綜上所述,今后在道路建設中要增強道路功能,加快城市道路建設步伐的同時,必須要大力推動道路路基施工建設技術的發展。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:加鋪利用,橫坡,平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路面結構
中圖分類號:TU984文獻標識碼: A
隨著現在中國城市化的不斷發展,人民生活水平的不斷提高,汽車的擁有量不斷的增大,這些都使城市里面的交通量不斷增大,交通擁堵的情況越來越嚴重。現在不僅僅是在北京、上海、廣州等大城市才有嚴重的交通堵塞問題,在其他一般的城市,交通問題都變成常見的問題。之前城市化建設的時候,由于資金問題、交通功能需求等原因,未能完全按照規劃的斷面實施,例如40米的斷面實施了20米,路面還是水泥混凝土結構。隨著經濟、城市的發展,交通量的增大,現狀道路已經無法滿足功能需求,而且現在對城市環境要求越來越高,以前的道路經過這么多年的使用,路面破壞都十分嚴重了,景觀綠化效果也不是很好,所以現在城市建設很多項目就是對原來的舊路按照規劃的寬度進行改擴建改造。本人通過對此類項目設計過程的分析,總結了一些經驗,談談在設計舊路改擴建改造項目過程中需要注意的問題。
1、平面設計
可能鑒于以前的施工水平,舊路有相當一部分沒有經過正規的測設,線形標準較差,施工質量低劣,可能會造成規劃道路的中心線與現狀舊路的中心線有偏差,甚至是不滿足規范設計標準。這種情況下,要嚴格按照規范設計標準重新布線,雖然這樣會造成對舊路的利用不太有利,但設計還是應該以滿足設計規范標準為大前提。隨著城市的發展,道路上的管線越來越多,重新布線的時候,還要對舊路兩側的房屋,電力電纜、電信電纜、給水、排水、煤氣等地下管線進行深入細致的調查。有一些管線甚至是不能遷移的,特別是高壓電纜以及天然氣的主管道,這些都需要探測清楚,標明管線位置及高程,在滿足設計標準的前提下,選定合理的中線,在充分利用舊路的同時,盡量少拆房屋、管線及其它公共設施,減少拆遷的費用。在選擇中線時,盡量考慮采用單側加寬,這樣可以最大限度地利用舊路,同時可以使路基、橋梁加寬,涵洞接長施工方便,減少縱向接縫數量,確保路基的整體穩定性。特別是兩側加寬的寬度不大又是填方路段,不但不利于機械施工,而且路基壓實度無法保證,更加適合單側加寬。同時圍繞“以人為本”的設計理念, 合理解決機動車、非機動車與行人的相互關系。
2、縱斷面設計
縱斷面控制點一般有橋梁隧道等構造物、相交規劃道路、現狀道路、規劃標高、兩側已開發的現狀標高等。對跨越河涌的橋梁設計,設計高程應滿足橋下通航凈空要求及設計洪水頻率要求泄洪斷面的要求;對立體相交的道路要滿足本路和被交路的行車凈空要求;與現狀路的道路平面交叉既要考慮規劃標高,也要考慮現狀道路的順接;道路經過兩側已開發的地貌的時候,道路標高應盡量與現狀的標高相一致,滿足收集兩側雨水,排水的要求,最大限度的發揮道路功能。
在舊路改造中,縱斷面的設計對于舊路面的利用尤為重要,而且也決定了對舊路利用的方式。如果是采用加鋪的方式的來利用的話,現在一般采用瀝青加鋪方式,縱斷面的控制一般就是10cm左右,上面做兩層瀝青結構:4cm細粒式瀝青混凝土,6cm中粒式瀝青混凝土。如果是采用混凝土加鋪的話,按照規范普通混凝土、鋼筋混凝土和連續配筋混凝土加鋪層的厚度不宜小于18cm,鋼纖維混凝土加鋪層的厚度不宜小于14cm。控制標高當然只能是設計的參考值,我們只能保證大部分標高滿足這個要求,其他的地方,需要通過洗刨路面或者增加調平層來進行施工。現狀道路的縱坡由于使用的時間比較長,也可能是當時施工時候控制不太好,一般較碎,坡長較短,我們重新設計的時候還是需要按照規范進行設計,而且在條件允許的情況下,還應盡可能取較高的指標,以求良好的行駛條件。不過由于加鋪道路的情況越來越多,所以新出的規范也考慮到這個問題。在新的規范《城市道路路線設計規范》(CJJ-193-2012)中的第7.3.1.4 對沉降量較大的加鋪罩面道路,可按降低一級的設計速度控制最小坡長,且應滿足相鄰縱坡坡差小于或等于5‰的要求。這一條規范的規定可以讓我們在進行縱斷面設計的時候,對于指標的選取,標高的控制空間更大,做出使規范與實際情況完美結合的設計。
另外還有一種利用方式就是把舊路作為路基來利用。這種情況一般是舊路的破損比較嚴重,直接加鋪的效果也不會太好。當然這種情況還要滿足一些條件:道路兩側未開發或者是道路的沉降比較嚴重。因為把舊路作為路基來利用的話,新的設計標高將會比現狀的道路標高高出不少,如果兩側已經開發了,把道路標高抬高,無論是對附近居民的出行還是排水,以及道路的景觀來說都是十分不利的。
縱斷面設計還會對現狀的構造物造成比較大的影響。當舊路是從構造物下穿越的,需要考慮加鋪之后,凈空是否滿足要求。如果不能滿足只能維持現狀的標高;舊路破損嚴重的話,這一部分就只能重新建設。如果是現有的橋梁和涵洞,一般是需要通過對舊橋和舊涵進行檢測,或者是拿到原來的竣工圖進行重新計算,看是否還能繼續維持現狀使用甚至還可以加鋪使用,如果舊構造物需要加固或者是直接拆掉重建,這些對于縱斷面的設計都是十分重要的控制因素。
3、橫斷面設計
道路的橫斷面設計一般是按照道路的等級、性質和紅線寬度以及有關交通資料,確定各組成部分的寬度,并給予合理的布置。道路的規劃紅線寬度、道路功能、交通組織方式和交通資料的分析,是城市道路橫斷面設計的主要依據。在舊路改造中,道路的橫斷面還需要考慮舊路的利用問題,比如說舊路上面一般是沒有中央分隔帶的,但如果在新建道路上設置中央分隔帶的話,基本上舊路就很難利用了。因為一般的舊路都是混凝土路面,破壞了一塊板的一小部分就相當于整一塊板的受力、使用都破壞,都不能夠繼續利用了。因此我們在設置橫斷面的時候,是否可以通過增加側綠化帶的寬度來提高道路的景觀效果,而且側綠化帶的增加對于行人以及非機動車來說是十分有利,除了增加行人、非機動車的安全性之外,還能種植大樹,增加遮陰的效果。另外對于城市道路來說,管線的問題已經不可避免,保證沿路管線的布設,根據發展需要確定管線走廊的合理寬度,方便管線維修,消滅管線改造對機動車的影響,減少對行人、非機動車的影響,降低管線維護成本。對現狀不能遷移的管線,如高壓電纜、天然氣主管道、特殊管線,可能在他們施工建設的時候只是考慮了現狀路的寬度,沒有考慮到以后規劃的寬度,造成了按照規劃寬度實施的時候兩者存在矛盾。這樣我們就需要對橫斷面進行局部或者是較大的調整,這些都是取決于管線與道路相交的長度。拆遷屋企的情況基本上是與管線的情況是一樣的,拆遷難度以及成本增大,對一個工程是否可以順利按時按工期完成,都是需要考慮的重要因素。
4、路面結構設計
因為舊路設計的時間,施工的技術,使用過程等各種原因,舊路的破損情況,強度都不一樣。因為材料與材料之間存在一種如何配合才能發揮最大效用的聯系,因此路面結構設計是否合適,將會直接影響到道路使用的年限以及工程造價的高低。首先要通過竣工圖紙甚至是鉆孔來確定舊路面的結構材料以及材料的厚度,另外還需要按照規范詳細調查舊路:
1)重點調查破損情況包括裂縫率、車轍深度、修補面積等。
2)評價舊路面結構承載能力。
3)進行分層鉆孔取樣和試驗,采集瀝青混合料和基層、底基層、土基的樣品,分析破壞原因,判斷其破壞層位以及是否可以利用。
4)鉆孔取樣調查路床范圍內路基土的分層含水量與土質類型及承載力等,分析路基的穩定性、強度以及路基路面范圍內排水狀況等。
因為舊路主要為混凝土路面因此對于舊混凝土路面的調查還有進一步的規定:
1)調查破碎板塊、開裂板塊、板邊角的破損狀況,計算每公里的斷板率。調查縱、橫向接縫拉開寬度、錯臺位置與高度,計算錯臺段的平均錯臺高度;調查脫空位置等。
2)用落錘式彎沉儀或貝克曼彎沉儀進行現場測定。
3)選擇典型路面狀況,分層鉆芯取樣,測定舊混凝土強度、模量等,分析破壞原因。
根據破損調查和承載能力測試資料,舊水泥混凝土路面加鋪層設計符合規范要求,若路面結構承載能力不滿足現有交通要求,應采取補強層措施,提高承載能力。
另外新舊路面連接部應根據情況設置調平層。舊路由于使用多年,沉降等原因,其表面可能有一定破損,基本上路面的橫坡都改變了,這種情況下很難保證面層的標高平整,橫坡一致。而且,新舊路面路基的強度也不太一致,因此設置調平層可以使調節橫坡,路面路基的強度過渡均勻。
5、道路的橫坡
在舊路改造中,橫坡是一個經常被忽略的問題。舊路在多年的使用中,由于之前的施工質量控制,或者是不均勻沉降,還有每一條車道的使用情況不一樣等各種的原因,基本上所有的舊路的橫坡都跟最開始設計的時候不一致。而且基本上每個斷面都不一致甚至是同一個斷面也可能存在某一部分的橫坡不一樣。因此在加鋪路面的時候,采用固定的橫坡,可能會導致加鋪的工程量,處理的方式,處理的難度不一樣。因此最合理的橫坡設計是采用每一個定測的斷面(一般就是20米一個斷面),根據斷面情況采用不一樣的橫坡。當然為了保證達到排水的要求。最好最小的橫坡不能小于1.5%,最大的橫坡不大于2.5%。橫坡的過渡可以滿足規范要求的超高橫坡的計算結果。
小結:隨著經濟、城市的發展,舊路升級改造在以后相當長的一段時間里,將會是我國城市道路建設的主要方式之一,如何利用對舊路進行升級改造,來滿通量的需求,以及居民的出行要求,提高道路等級標準和環境景觀,將是一項復雜而有挑戰性的工作。舊路升級改造設計在充分進行調查和研究后,在滿足規范要求,技術標準的大前提下利用好現狀舊路,做好平縱橫總體設計,按最優選擇路面結構類型厚度和材料,進行合理的橫坡設計。綜上所述,舊路升級改造要結合規范標準與現狀實際情況進行綜合考慮,最后達到規范標準與經濟相結合的最優組合。
參考文獻:
1 建設部.城市道路工程設計規范(CJJ 37-2012). 北京:中國建筑工業出版社,2012
篇6
關鍵詞:道路橫斷面;城市;車道;汽車
中圖分類號:K915文獻標識碼: A
1.道路橫斷面存在問題
1.1 道路橫斷面忽視對道路功能的考慮
早在上世紀九十年代,城市道路規劃建設的根本目標在理論界就已經形成了共識,即以人為本,方便快捷的在單位時間內同行最多的人、物。
1.2 道路橫斷面寬度分配難以適應遠近期過渡
在許多城市的道路設計工作中,道路的橫斷面寬度往往是全盤照搬詳規,而在沒有實實在在進行交通量調查和預測研究。隨著我國家用汽車保有量的增長以及公交優先政策的落實,居民出行更多的選擇了汽車或公交系統,電動車、自行車數量逐漸減少。當前的道路設計方案能夠滿足中遠期機動車出行需要,但是從近期來看依然存在不少問題。
1.3 道路橫斷面布置在交叉口未做到“以人為本”
在道路橫斷面設計工作中,為使得道路看起來寬敞、順直,僅使用雙黃線分隔對向機動車流。在交叉口也不設置中央分隔的安全島,造成機動車道過寬,交叉口行人步行過馬路非常困難,行人綠燈時間不足以橫穿很馬路,容易引發交通事故。
1.4 道路橫斷面機動車車道條數標準不合理
為了緩解城市交通擁堵的壓力,很多城市都進行了機動車道拓寬,但是拓寬過程中往往忽視行人和非機動車道的拓寬,僅拓寬機動車道,容易導致行人往非機動車上行走 非機動車道占用機動車道,并未能達到解決原有交通問題的目的,導致城市道路規劃建設變成了“拆東墻補西墻”,和機動車發展速度相比,城市道路拓寬工作一直處于滯后狀態。
1.5 隧道式橫斷面設計中側向凈寬度考慮不夠
在隧道式橫斷面中,許多城市設計的側向凈寬度不滿足規范要求。側向凈寬度為路緣帶寬度與安全帶寬度之和。在設計時,側向凈寬度僅考慮了路緣帶的寬度,這導致汽車行駛過程中偏向一側,容易造成剮蹭,導致擁堵。
2.對城市道路橫斷面的建議
2.1 注重道路功能設計,提高城市道路的宜人氛圍
道路不同,分配道路橫斷面時也應該不同,具體來說,不論是支路還是主路,行人的優先級都應該是最大的,相反,機動車的優先級則要適當減小。公共交通的優先級需要得到保證,這樣公交系統的可達性才會得到提升,才會有更多的居民選擇公共交通出行。為了實現這一目標,在對城市道路進行設計時,要敢于大膽嘗試,突破固有思維的束縛,人行道寬度除了考慮道路功能、沿街建筑物性質、人流密度外,還應考慮在人行道下埋設的地下管線要求。不能僅僅從用地和投資角度,按最低值考慮。國內的道路橫斷面設計工作,一定要將居民步行出行是否方便作為考慮因素之一,景觀設計要合理,相應的安全步行系統設施要落實到位,要在主干道、次干道之間設計分隔帶、安全島,應對老齡化社會對道路交通的新需求,提升交通系統的安全等級,切實做到道路設計以人為本這項基本原則。
2.2 合理確定機動車車道寬度,節約道路用地資源,降低工程造價
(1)在《城市道路路線設計規范》中,機動車車道寬度選擇根據車速及車道類型有關。大型車或混行車道在設計時速大于60km/h,車道寬度最小值不為3.75m;大型車或混行車道在設計時速小于60km/h或小客車專用車道在設計時速小于等于60km/h,車道寬度最小值不為3.5m;小客車專用車道在設計時速小于等于60km/h,車道寬度最小值為3.25m。在一般城市道路設計中,建議機動車道寬度選擇3.5m為宜。城市道路受到交叉口、非機動車等因素影響,設計時速不宜大于60km/h;而由于在城市中,交叉口間隔一般為300m~800m,小客車專用車道設置意義不大。在交叉口進口道,為提高道路通行能力,選擇交叉口渠化增加進口車道數,可將進口道車道寬度適當縮小,可節約道路的用地資源。
(2)據統計,至2013年6月,各大城市汽車保有量突破200萬臺的有10個,其中北京520萬輛居榜首。為改善交通,通常采用跨線橋、下穿隧道、高架快速路等。結合城市交通量調查,建議在高架橋上設置小客車專用車道和混行車道。以雙向六車道為例,單幅機動車道寬度為2*3.5m+3.75m=10.75m,單幅高架橋路面寬度為機動車道寬度及兩側路緣帶寬度之和。應預留安全帶寬度,滿足側向凈寬要求。合理設置高架橋橫斷面的寬度,不但能夠有效解決高架橋建設給道路、城市環境等方面造成的負面影響,給居民日常出行帶來便捷。
(3)建議在建設一般城市道路時,路緣帶寬度設為0.25m即可,不過分隔帶的障礙物設計一定要達到相關設計規范中的凈空、凈寬指標參數。為了最終解決城市交通擁擠的問題,落實優先發展公共交通的政策是大勢所趨,在主干道設置公交專用道車道寬度不小于3.5m。當不設置公交專用車道時,干道橫斷面布置應設置港灣式公交停靠站,車道總寬度(含路緣帶寬度)不應小于3.5m。
2.3 考慮遠近期結合
分流制度早在上個世紀就已經出現。目前各大城市的小汽車保有量越來越多,居民出行也大多依靠公交系統,用于分流干路車流的支路系統逐漸趨于成熟,在這樣的背景下,設立“非機動車專用路”的條件已經滿足了。為了讓當前的道路資源滿足未來車道功能轉變的需要,三幅路、四幅路的橫斷面非機動車道寬度設計為3.5米左右較為適宜,即滿足非機動車專用道路單向最小寬度要求,又為遠期撤銷非機動車道改為機動車道預留條件。
3.結束語
本文結合相關的工作經驗,對道路橫斷面的設計中存在的問題進行了詳細的分析,對橫斷面的重要地位予以肯定。對于城市整個交通系統而言,道路的重要性是不言而喻的,與道路相關的很多因素都會受到道路橫斷面的影響,例如道路通車量、交通安全、土地利用效率等等。筆者結合自己工作時積累的經驗,對當前道路橫斷面設計中暴露出來的缺點和不足展開了研究,深入研究了交通分析在設計橫斷面時的重要地位。
參考文獻:
[1] CJJ37-2012 城市道路工程設計規范[s] 北京:中國建筑工業出版社,2012
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關鍵詞:市政道路;改造設計;處理
Abstract: along with the pace of China's city development continues to accelerate, the scale of road engineering construction of municipal increasingly expand, the municipal road engineering undertook optimizing people travel environment, ensure the city roads important construction task order. The design problem of municipal road to do some analysis and discussion.
Keywords: municipal road reconstruction design; treatment;
中圖分類號:TU985 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
縱觀我國現有市政道路工程,由于長期使用,一部分早期混凝土水泥路面已接近或超過設計年限,出現了不同程度的破壞。還有一些工程雖然還沒達到設計年限,但由于近年來私家車保有量的迅猛激增、汽車軸載也向著重型化趨勢發展,加之一些城市道路使用功能的改變,設計施工層面因素的綜合影響,使得市政道路工程路面的損壞現象呈逐年上升趨勢,綜合使用品質持續下降,其服務使用功能受到了嚴重的影響。
一、市政道路設計前的測量準備工作
城市道路改造升級的對象一般為以下幾種:
(1)為方便市民出行,由原來的社區小巷改造為便民工程;
(2)由于城市的發展和交通的需要,由原來一塊板型式改造升級為三塊板型式或者由二塊板型式改造升級為四塊板型式;
(3)由于城市的擴大,原來處于城市邊緣的公路,逐步進入城區范圍,將公路改造為城市道路。
城市道路改造設計,測量工作是設計工作的必備前提條件,尤其是在老路改造工程中,它直接關系到道路縱斷面設計和道路結構設計確定方案的問題,測量工作應重點注意以下四點:(1)現狀道路路面標高。(2)道路兩側建筑物室內地坪標高。(3)沿線與之相交的道路、出人口標高。(4)已實施雨、污水井底標高。進行測量時,設計人員最好全程跟蹤,這樣可以熟悉現場實際情況,避免閉門造車,憑空臆造,而且設計過程中也可以反復去現場核對,避免設計與現場出現不符情況的發生。
二、城市道路改造項目設計應遵循的相關原則 (1)城市道路改造項目設計,需要遵從城市長期發展中的總體規劃。 (2)城市道路改造項目設計,要特別注意城市道路的主體是人,所以要“以人為本”的核心,道路改造后既要滿足行車需求,也要考慮行人和非機動車的交通安全和舒適感。 (3)城市道路改造項目的設計需要根據城市總體規劃中的要求,布設好市民生活所需的各類管線,盡量減少道路被反復開挖。 (4)城市道路改造項目設計要結合城市人文景觀、城市建設風貌,并做到保護環境、與環境協調共處。
三、市政道路改造設計措施
1.道路工程平面線形設計改造市政道路要實施平面線形改造,也就代表著原有道路無法繼續服務使用,該類狀況多源于原有工程平面線形較差,設計參數選擇不合理,使用不暢。因此可通過該項改造進行市政道路工程技術指標的優化。同時由于市政道路已建工程兩側大都包含各類建筑、構筑物,在實施平面線形道路改造中,應密切結合兩側道路原有的構筑物、建筑項目進行科學合理的線形調整,并做好保護拆遷工作。
2、市政道路工程縱斷面線形設計改造市政道路工程縱斷面設計改造原因在于原有道路工程包含較多的變坡點,具有較小的坡長或道路原有縱斷面設計技術指標不完善,水平較差。其次道路長年使用或者軟基處理不到位造成不同程度沉降,導致原縱斷面線形變化,需要進一步調整優化。基于道路建設完成后,兩側陸續會建造各類構筑物與建筑物,而調整道路縱坡則會對其兩側地塊的各類構筑物、建筑物的高差銜接與排水造成不利影響。因此在實施市政道路工程縱斷面線形設計改造實踐中,對于工程兩側包含構筑物與建筑物的實際路段應控制改動范圍,盡量抑制不良影響。例如在某舊路工程的設計改造實踐中,工程兩側包含排水系統、各類房屋,而地下則布設有較多管網,倘若縱斷面線形改造設計中提升道路標高,不僅會令兩側存在的構筑物與建筑物呈現出階梯狀銜接,地塊低于道路使路面雨水易于排入兩側用地,還會對排水系統造成不良影響。而倘若降低道路標高,又會使道路工程下方布設的各類管網出現不足埋深的狀況,兩側建筑物基礎也會暴露于外,對結構安全性和耐久性造成隱患。所以在市政道路工程設計改造實踐中,應主要進行其變坡點的適應性降低,不應對其高程進行較大的調整,同時應具體問題具體分析,將道路縱斷面標高調整盡量控制在合理范圍內。3、市政道路橫斷面設計改造城市道路橫斷面分配也是城市道路規劃設計中的關鍵。城市道路橫斷面要素通常包括:機動車道、非機動車道、人行道、中央分隔帶、機非分隔帶、路緣帶等。這些要素的尺寸分配要根據道路功能,綜合考慮道路通行能力、交通安全、交叉口渠化、港灣公交車站設置、地上地下市政管線布設、綠化景觀等因素來確定。(1)基于對通行能力、行駛速度的適應及節約土地資源的客觀要求,確定機動車行駛的合理寬度;(2)基于對道路交通量的預測及實際管理措施的考慮,原有的車道數也需要調整;(3)基于車種的變化和人們生活需求的不斷提升,各種車道及分隔帶在斷面上的分配比例需優化;(4)基于環保及行車、行人安全考慮,要考慮分車帶、綠化帶的布置形式的調整;(5)基于節約資金及土地資源的考慮,必須考慮分期建設的需要及對現狀道路的合理改造;(6)考慮道路附屬設施布置的客觀要求變化及維修、維護需要,要考慮斷面各部分的比例調整;(7)為適應各種先進的交通組織及管理要求,要考慮道路斷面與路側建筑物特性、土地利用性質、公交專用道、公交停靠站、路邊停車帶、道路交叉口的匹配等一系列問題。
5、改造優化市政道路工程路面結構市政道路舊路工程改造設計階段中,改造路面結構是其重要環節之一,其包含較多類型,而最為常用的方式則是位于舊有市政道路混凝土水泥路面結構中進行一層混凝土瀝青路面的鋪裝。
四、結語
隨著我國城市化進程步伐加快,許多城市都面臨著道路拓寬、路面改造、增設排水設施、道路綠化帶改造等問題,我們只有把握各方現實條件狀況、清楚明晰主體矛盾,應用適應性改造設計方式,才能令市政道路工程的設計改造符合經濟技術指標、滿足業主需求,提升工程服務使用壽命,并創設顯著的經濟效益與社會效益。
參考文獻:
[1]JTGD30-2004公路路基設計規范[s].北京:人民交通出版社,2004
篇8
關鍵詞:城市道路;排水設計;重要性;前景
中圖分類號:[TU997]文獻標識碼:A文章編號:
1.城市道路排水系統的重要性
城市道路的排水工程是滿足社會經濟可持續發展的重要因素,是保障自然環境、提高人民物質生活水平的重要前提。在我國,城市道路的排水問題已經成了制約社會經濟發展的因素之一。城市中排水系統的科學合理與否,可直接反應出這個城市的經濟情況、管理狀況如何,若不合理,則會引起多方面的危害。首先,會引發社會安全隱患。道路排水設施不好,路面積水會直接降低車輛的行動力,使車輛在行駛的過程中容易產生交通事故;其次,會造成對道路的破壞。道路長期浸泡在積水中,路基的強度會大大降低,從而破壞路基的整體性能。車輛在行駛的時候,路面板材會由于不堪重負而形成陷坑。嚴重的時候還會形成斷板。最后,是對城市和居民生活的影響。城市道路排水是城市排水系統中重要的組成部分,它承擔了很大一部分生活排水的任務。城市道路排水不合理會對居民正常的生活產生不良影響。
2.路基排水設計
路基是道路的基礎,其穩定性和強度對于水的作用非常敏感。 路基排水的任務是將路基范圍內的土路基濕度降到一定的限度范圍內,保持路基常年處于干燥狀態,確保路基具有足夠的強度和穩定性。
2.1地勢較低集中匯水的排水設計立交低洼處地下水水位較高,特別是在下穿式立交中易形成盆地地形,降雨時造成路面積水。 城市道路排水設計中要充分重視下立交處道路路基排水問題。
(1)當立交附近有低于立交最低路面的排水管區時,采用直接排水的方式,這也是城市道路立交經常采用的方式。 自流排水是最經濟、 最安全的排水措施。
(2)當條件限制不能直接排水時,通過設置排水泵站的方法來排除匯集在地勢最低處的地面水。
2.2疏干潮濕或過濕路基
處于潮濕或過濕狀態的路基應進行處理后才能作為設計路基,處理方法如下:
(1)對于無法進行碾壓、 晾曬的過濕路基可采取換填方式進行處理,如拋石擠淤、換填好土、 換填透水性好的粒料材料等。
(2)對于含水量不是太高的潮濕路基,可以于施工前在路基兩側挖縱向排水溝,并每隔一定距離挖一些橫向排水溝,將路基水收集到排水溝內通過吸水泵排走,從而疏干路基。
2.3降低路基地下水位的設計
要使路基處于干燥狀態,可以降低路基地下水位。在下穿式立交處,一般路面標高較低,大部分路基位于地下水位以下,特別是在南方地區雨水較多的季節,路基若是長期浸泡在地下水中,會導致路基變形、濕軟、硬度降低,最后造成破壞。而降低路基地下水位,可以通過在路基下地下水位一定高度內設置暗溝、滲溝和滲井等方法解決。
暗溝,又稱盲溝。暗溝的設置方法是在溝底和中間回填粒徑3~5cm的碎石或卵石,在粗粒碎石的兩側和上部按一定比例分層回填較細的粒料、中粗砂、中礫等作為反濾層,逐層粒徑比例大致按4∶1遞減。從暗溝的結構特點分析,可以利用大小不同的顆粒材料來對溝內進行分層,利用滲水材料的透水性將地下水匯集到溝內部,并沿溝排泄至指定的地點。滲溝,即采用滲透的方式將地下水匯聚于溝內。滲溝的主要作用是降低地下水位和攔截地下水。根據地下水排水的需求來設置滲溝的位置。
滲井,將路基范圍內的上層地下水,引入更深的含水層去,以降低上層地下水位或全部予以排水。采用歷時排水,設置滲井。
3.路面排水設計
瀝青混凝土路面由于排水不暢,會產生沉陷、 開裂、 松散及坑槽等,隨著水分自裂縫不斷浸入路面面層,瀝青黏附性減小,并阻斷瀝青和集料的相互黏結,進一步破壞結構的整體性;水泥混凝土路面在水分的作用下,會在接縫處形成卿泥,造成基層濕軟,強度下降;混凝土板在行車荷載的作用下產生不均勻沉陷,造成斷板、 錯臺、 開裂等,最終導致路面早期破壞 路面排水的主要任務是迅速把路面的雨水和污水排走,以免造成路面積水而影響行車安全。
3.1 路面結構排水
由于少量的雨水通過路面空隙,路肩和裂縫是由高水位地下水 截斷的含水層滲入到路面結構內,造成路面基層承載力下降,在動脹地區,融東季節水會引起路面結構的結構性破壞,必須采取一定的措施把路基內部的水排出路基之外。
首先,在道路各結構層施工時,每層均按照道路路面縱橫坡度進行施工,使得每一層都形成一個排水坡度,及時將各結構層水沿道路橫坡排入道路兩側設置的盲溝或排水渠道內,再通過盲溝將水排入雨水井內 。在面層和基層之間設置乳化瀝青下封層,使得通過縫隙向下滲入的水分及時沿封層表面向道路兩側排走,保持道路基層干燥。 路面結構內設置排水層將地表水及時排除,防止滲入路基,在路面結構以下路基以上位置設置排水墊層 。排水墊層設置一定的縱橫坡度(其縱橫坡度分別同道路路面縱橫坡度),將滲入排水墊層的水分迅速地排出道路以外 。排水墊層選擇透水性較好的粒料材料,如碎石,礦渣 、砂等 。這些材料還可以防止路基內地下細水的上升,使路面結構保持干燥。
3.2綠化帶處的排水設計
綠化帶設計是城市道路設計中一個重要的部分,城市道路一般都有15%~30%的紅線寬度作為綠化帶,而且近幾年各個城市加強環保,使得道路綠化帶寬度越來越寬(特別是游覽性道路、 濱河路及有美化要求的道路,綠化帶寬度將更大) 。這一方面是為了滿足道路綠地率的要求,另一方面也美化了城市和對于減少道路交通污染起到一定的作用 。所以綠化帶內的排水問題,是個不容忽視的問題也越來越受到重視。
3.3行車道排水設計
城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水。 當車行道寬度較寬時,為了減少地表水在道路表面的徑流時間并迅速將水排除,通常采取雙坡排水方式,在道路兩側每隔一定距離設置雨水口的方式收集路面水,并通過與其連接的雨水支管,將收集到的地表水排入埋設在路面下的雨水主干管內,最終排入保留水系或河流中。單幅路道路全幅路采用雙坡排水;雙幅路道路排水機動車道采用的是雙坡排水,非機動車道的排水方式即為單坡排水,這種設置的方式既有利于施工,又保證了路面的完整性。
3.4人行道排水設計
在城市道路設計中,人行道的排水尤為重要。 為了便于排除人行道的路面水,人行道的橫坡設置時坡度朝向行車道,雨水沿著橫坡流入行車道的雨水口內 。如果人行道較寬且雨水較多時,可以設置專門的雨水管道迅速排出路面的積水。
城市道路位于挖方路段時,通常在道路的兩側設置各種形式的擋墻 。由于匯水面積的增大必須在擋土墻上方設置截水溝,攔截徑向流入人行道的地表水。 在挖方路段的道路,路面標高較低,會有少量的地下水沿著擋墻的泄水口排出,從而使擋墻的墻壁上留有含有泥土或鑄鐵生銹的雨水污跡,影響道路的美化。
4.道路排水設計的前景
(1)根據道路上水源的多樣化即水源的性質、方位、對道路的影響的不同,導致了我們要擴大道路排水設計的范圍,由地表到地下,由地面邊緣到地面中心,由地面交界線到道路交叉線上,由跨越溝渠的道路到橫穿海、河、湖的橋梁,由道路排水到農田灌溉、廢水排放、城市用水排水,環境保護、防治水土流失都要結合起來,聯系起來,達到多渠道、多方位排水設計。
(2)今后排水要聯系實際,改進排水設施的結構,優化排水設施設計方案,提高排水設施的排水效果,達到排水順暢,排水充分,排水便捷快速。
(3)通過進行豐富的研究和試驗更加完善我國的《公路排水設計規范》。
5.總結
隨著高速公路的飛速發展,排水工程的設計、施工和養護愈來愈引起人們的重視,排水工程被提到了一個相當重要的高度。
參考文獻 :
[1] 馬燕. 城郊市政道路排水設計要點分析[J]. 科技風, 2011,(02) .
篇9
關鍵詞拋石擠淤;散式擠淤;整式壓載擠淤;可靠性
1、拋石擠淤的概念
拋石擠淤是指在稀軟淤泥中拋填石塊,依靠單塊塊體(塊徑不小于0.3m)的自重或借助外力的振碾,使拋填體沉入淤泥中,形成以塊石為骨架中間充滿淤泥的復合地基[5]。
2、國內拋石擠淤研究情況
國內學者對于拋石擠淤的施工質量效果的有較多研究。楊光煦[6]劉提出了散式擠淤、整體式擠淤的概念,并總結了各自的適應條件:散式擠淤形成的填筑體塊石間充滿淤泥,無側限強度低,只宜用在淤泥稀而淺及呈封閉的情況;散式擠淤宜用塊徑不小于o.3m的塊石拋填;整式壓載擠淤可適用于各種淤泥條件,其形成的填筑體有一定承載力、沉降量較小;整式壓載擠淤的填筑體根據接底情況不同分為懸浮式、接底式及側向約束式三種結構型式。蔣亞,張文淵[5]等提出了整合散式擠淤、整體式擠淤并提出拋石擠淤綜合法的概念,提倡用振動碾壓的方法來提高拋石擠淤的可靠性和對淤泥深度的適應性。余海忠等人[3]提出了強夯擠淤和爆破擠淤等概念,提高了對淤泥處治深度的適用性。
3、拋石擠淤在道路工程中的應用情況
拋石擠淤在城市道路工程和公路工程中的應用較多。現在主要應用于道路等級和荷載等級較低的公路和城市道路,高速公路、城市主干路、城市快速路有趨于保守避開不用的趨勢。《公路軟土地基路堤設計與設計技術細則》和《城市道路路基設計規范》把拋石擠淤納入小于3米的淺層地基處理方法中。前者對拋石的材料和粒徑有規定,介紹了具體的施工細節,并指出本方法不宜用于高速路的路基工程。后者規定了拋石高度高出淤泥層或地表水不小于0.5米,寬出路基0.5米~1.0米,并指出拋石擠淤不宜用于快速路和主干路的路基工程。市道路相應的驗算規范[2]并沒有對拋石擠淤形成的填筑體提出諸如壓實度、孔隙率或彎沉等技術指標有具體規定。拋石擠淤形成的填筑體不需要單獨檢測和驗收。
4、拋石擠淤的填筑體質量可靠性問題
《公路路基設計規范(JTGD30-2015)》規定了填石路堤在不同層的最大粒徑規定和孔隙率控制指標,填土路基規定了不同層位的最大粒徑規定、CBR值、彎沉值等控制指標,而拋石擠淤僅規定了最小的粒徑,其最小粒徑大于填石路堤在上路堤層位的最大粒徑,且沒有任何重要的控制指標,所以筆者認為拋石擠淤形成的填筑體與填石路基、填土路基相比,其質量可靠性在理論上相對較低。即拋石擠淤比換填法處理地基的可靠性要低。根據楊光煦[6]的觀點散式擠淤形成的填筑體塊石間充滿淤泥,無側限強度低,要注意形成封閉的條件,防止側滑。而如果施工現場不注意選擇合乎規定的石料,采用整式壓載擠淤的話,則可能產生懸浮式和側向約束式的結構形式,產生較大的后期沉降。《城市道路路基設計規范》和《公路路基設計規范》明確提出路床填料的最大粒徑和壓實度。雖然規范沒有明確禁止拋石擠淤不能處理路床層位上的軟土地基,但拋石擠淤形成的填筑體明顯不能滿足填料的相應要求。鑒于路床土的受力較大,建議不要在路床層位上使用拋石擠淤。
5、工程實例
迅達大道是湘潭市一條交通性主干路。因工期要求,需要把迅達大道跨越一段舊河溝的軟土路基處治方案由“挖出淤泥換填好土”改為“拋石擠淤”。(1)舊河溝的地質勘察情況。上層:淤泥質土②(Qpr):軟塑狀態,孔隙比平均值1.387;成份為黏土,含少許有機質,為靜水或緩慢流水環境中沉積,并經生物化學作用形成;具高壓縮性及觸變性,標準貫入試驗實測錘擊數平均值1.5擊。層厚0.5~4.0m。下層:紅黏土③(Q3el):呈硬塑狀態。(2)拋石的質量和工藝控制。迅達大道挖方段有大量的堅硬的石灰巖(次堅石)。拋石擠淤宜采用粒徑較大的未風化石料,其中0.3m粒徑以下的石料含量不宜大于20%;拋石高度高出淤泥層或地表水不小于0.5米,寬出路基0.5米~1.0米。拋石頂面應采用粒徑小于10cm的塊石或級配碎石填平、碾壓密實[2]。為了方便雨污管線溝槽重新開挖,在管槽底1米以下位置宜選用塊石粒徑較均勻的石塊擠淤。避免過大的石塊增加重新開挖的難度。為增加管線溝槽基礎的強度均勻性和抗震性能,溝槽宜超挖30cm-50cm,并用碎石回填密實。(3)拋石擠淤的工藝流程。拋石擠淤后形成的填筑體可采用多種機械碾壓,有普通的振動壓路機、大功率的振動壓路機、沖擊式壓路機。拋石擠淤實施時,還沒有埋設管線,沖擊式壓路機不會造成設施破壞。良好的機械設備能確保石塊嵌入硬土,并形成較密實的拋石骨架復合體。在原河溝的端部修建重力式擋土墻,防止路基側向移動。(4)彎沉數據。周邊場地的彎沉值平均值是360(0.01mm),即彎沉標準值為360(0.01mm),拋石骨架復合體上級配碎石頂的彎沉測量代表值為228.6(0.01mm),彎沉測量代表值小于彎沉標準值,拋石骨架復合體彎沉合格。經后續路基驗收,路基的彎沉測量代表值小于路基彎沉設計值,路床彎沉測量合格。從迅達大道修建好十年多的運營情況看來,道路跨越舊河溝段沒有發生明顯的后期沉降,瀝青路面狀況佳,沒有發生比正常路段嚴重的病害,路基軟土處治是成功的。
6、結論
“拋石擠淤”是一種傳統的軟土地基處理方法,該方法具有節省投資縮短工期的優點。從工程實踐中來看,拋石擠淤從技術上可以達到軟土處理的目標要求。拋石擠淤形成的填筑體是路基的分部工程,是隱蔽工程,而規范沒有提出拋石擠淤形成的填筑體的檢驗方法,僅提出了路基驗收方法。本工程實例從道路質量可靠性出發,對拋石擠淤的質量進行逐級控制,并對拋石骨架復合地基的彎沉值提出了具體的要求。從工程實踐上看,這種方法是可行和可靠的。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞:城市道路,改造對策,改造措施
Abstract: With the rapid social and economic development, the level of urbanization continue to increase, growing traffic flow, pavement structural damage and traffic congestion, and has increased. The transformation of the old road to improve road traffic conditions, an important measure to build a harmonious society. Based on the experience of recent years road reconstruction projects and municipal industry, new materials, new technology development trends, the old road subgrade and pavement alterations proposed a feasible method for the reference to
Key Words: urban road, the transformation strategy, and reform measures
中圖分類號:U41文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著社會經濟的快速發展,城市化水平不斷提高,交通流量不斷增長,許多早期建設的城市道路隨著城市交通量和車輛荷載的不斷增長,以及自然因素等影響,路面結構破壞及交通阻塞狀況愈演愈烈;城市規模和人口的不斷擴大也使得道路的功能發生著巨大的變化,原有道路通行能力變差、舒適性變差、經濟性變差,已不能適應城市發展的需要。因此,采取舊路改建,最大程度提高其使用功能,是行之有效的解決辦法。道路改造對改善城市基礎設施條件,提高居民生活質量,構建和諧社會具有重要意義;同時也對改善城市面貌,美化城市環境,彰顯城市特色和文化品位具有重要作用。
1現狀分析
1.1路面
目前湖州市區市政道路建設大都采用半剛性基層,但是,半剛性基層非常致密、強度隨著使用年限增長逐年增高,與面層和土層相比,彈性模量相差很大,在路基發生不均勻沉降或在超載作用下,極易導致板體斷裂;同時由于半剛性基層材料的自身特性,在溫縮和干縮條件下,基層開裂也是不可避免的;并且在溫度應力和動載的共同反復作用下,反射裂縫極易加寬,以致出現龜裂、網裂甚至破碎等現象;再加上滲水等因素作用,使得半剛性基層彈性模量迅速降低,彎沉增大,加速路面破壞。
1.2交通
除已實現規劃的主干路和次干路外,許多早期建設的城市道路相對狹窄,已不能適應遠景交通量的發展和交通流構成的變化,地下管線的安排也不能滿足目前規劃管網的空間要求。道路兩側因商業發達,行人密度高,又缺乏停車設施,路邊停車現象嚴重,對交通造成很大干擾,使原本狹窄的道路更顯擁擠,交叉口處通行困難問題尤為突出。公共交通不發達客觀上造成了出行結構的不合理,公交站點及路線設置不夠便捷導致市民不愿坐公交或不方便坐公交,致使自駕小汽車出行率大大增加,交通更加惡化。
1.3難點
老路改造有三難:第一是拓寬難。由于歷史原因,周邊建筑往往侵占道路紅線,道路寬度常常無法達到規劃要求,局部地方不得不壓縮人行道甚至車行道,這就要求設計人員對現場環境了熟于心,合理安排可以利用的空間,最大程度的提高可利用面積,保證必要的車道寬度。第二是下地難。架空線是老城區歷史遺留問題,清除這些縱橫交錯的蜘蛛網是城市發展過程中的必然,但是,對于設計人員來說,如何下地是個難題;設計人員要對現場管線進行摸底調查,任何一點疏漏,都會給工程實施帶來不可預見的影響。第三是管道改建難。老路改造,最難在管道;地下管道錯綜復雜,要把所有的管道資料摸排清楚需要設計人員足夠細心和耐心,前期調研工作,看似枯燥乏味,但卻十分重要,它要求設計人員必須對施工組織、交通疏導、管道形式、路面材質等一系列問題作通盤考慮。
2改造對策與措施
道路改造涉及面較廣、專業較多,主要包括路面改造、交通改善、管線改造、綠化景觀改造及配套設施更新等內容。
2、1一般原則
1.因地制宜原則。老路改造不宜大拆大建,應充分利用現狀道路,適當拓寬和打通“瓶頸”路段,充分考慮現狀條件理順平面線形,盡量避免對城市居民現有生活方式過多干擾。
2.經濟原則。盡量利用老路資源,設計方案進行充分的經濟比選。 3.節約用地原則。充分利用原有路基,對路基加寬方式、改線方案結合工程技術指標、工程造價、征地拆遷等因素進行綜合考慮。
4.統籌原則。道路改造應統籌考慮管線、路面、交通等改造分項施工計劃安排,統一編制交通組織計劃,統一確定施工時序表,確保各項工程有序施工和城市整體交通正常運行。
2.2路面改造
改造工程因所處環境的特殊和市民出行的需求,工期要求較緊迫、交通壓力較大,如果采用傳統的二灰碎石基層,施工周期長,質量難以控制。道路改造在不對道路斷面形式做出重大調整的情況下,改造比較常規的做法是對老路進行補強改建, 針對不同程度的病害運用不同的處理方式。在保證工程質量和縮短工期的雙重條件下,改造工程路基補強以采用混凝土居多。一般路段利用老路路表彎沉測定結果進行判斷是否加以利用。瀝青路面整治工程應把治理路面病害,提高路面材料性能放在一個重要的位置。
2.2.1老路面病害處理
基于以上路面病害分析,路面破損主要是由反射裂縫引起。因此,如何處理反射裂縫,采用何種新工藝、新材料,延緩反射裂縫的發育,進而延長路面的使用壽命,是改造工程成敗的一個關鍵問題。
1.縫寬在3mm~15mm以內的,可采用擴縫灌漿的方式處理。順著裂縫擴寬成1.5~2.0cm的溝槽,清除縫中雜物及塵土,填入粒徑0.3~0.6cm的石屑,再將稠度較低的熱瀝青(縫內潮濕時應采用乳化瀝青)灌入縫內,并搗實,最后將溢出縫外的瀝青及石屑清除。
2.縫寬在15mm以上的或破損嚴重位置、現狀瀝青路面井圈位置處的裂縫及大面積龜裂、網裂縫位置,圍繞裂縫按一定長和寬切割成矩形,破碎并清除碎塊,下挖基層,夯實老路基后鋪設一定厚度的碎石找平層,然后重新鋪筑混凝土基層。新澆筑的混凝土基層強度不得低于原路面基層。
2.2.2新老路面結合處理
道路改造過程經常會遇到新老路基銜接問題。有研究表明,新老路面交接處往往會首先開裂,為了解決這個問題,在進行路基填筑的時候,首先要嚴格控制填筑速率以減小因填筑過快而產生剪切變形引起的沉降量。其次應設置新老路基過渡段,利用部分老路基,將新建混凝土板塊與之充分咬合,并在新澆筑的混凝土板塊中設置拉桿,保證新老路基的連接,有效減少新老路基結合處的路基沉降量,實現接縫處的零沉降差。過渡段長度最好保證5米,無法滿足時最小過渡段長度不得小于2米。
2.2.3防治反射裂縫
結合湖城多年市政改造工程實例及取得的成效,為延緩反射裂縫的發生,道路改造應在水泥混凝土路基與瀝青混凝土路面間設置中間應力吸收層。近幾年多采用半開級配瀝青碎石做應力吸收層(AM),它是一種以粗集料的骨架結構為典型特征的高粘度間斷半開級配瀝青混合料,其強度主要來源于粗集料的石-石嵌擠作用,具有施工工期短,高溫穩定性好等特點。該應力吸收層可以有效吸收和消減剛性基層瀝青路面或復合式路面層間應力,減弱半剛性基層或剛性基層的收縮裂縫及反射裂縫向瀝青面層傳遞,提高加鋪層瀝青路面的抗疲勞能力。除此之外,為防止滲水、減緩反射裂縫及加強層間結合,在應力吸收層與瀝青加鋪層之間還應增設一層玻璃纖維格柵,它是一種能增強路面性能的新型優良土工基材,具有很好的耐熱性,優異的耐寒性,良好的整體性、連續性和耐久性。它的作用是和瀝青混凝土加鋪層協同受力和變形,改善瀝青混凝土加鋪層的應力應變狀態。施工時應注意拉緊玻璃纖維格柵,并且還要在它的上、下兩面均勻灑布黏層油,以增強層間的整體性,協同受力和變形。
2.2.4改性材料運用
湖城在近幾年的道路整治工程中為提高道路路用性能,充分考慮整治工程的特點,結合氣候條件、施工條件、壽命周期等因素,綜合分析選用SMA(瀝青瑪蹄脂碎石混合料),以達到改善路面材料的性能、有效減少和延緩病害的產生,延長路面使用壽命的目的。SMA是一種由瀝青、纖維穩定劑、礦粉和少量的細集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料。它是由足夠的瀝青結合料和具有相當勁度的瀝青瑪蹄脂膠漿填充在粗集料形成的石―石嵌擠結構的空隙中形成的。因此,它具有抗高溫、低溫穩定性,良好的水穩定性,良好的耐久性和表面功能(抗滑、車轍小、平整度高、噪音小、能見度好)。檢測結果和道路使用情況表明選用SMA路面耐久性好,養護工作少,使用壽命長,取得的綜合經濟效益和環境效益成果是明顯的。
2.3交通改善
道路改造究竟能為交通改造拓展多少新的空間,道路改造能否成為交通改善的契機是在道路改造前期準備階段就要進行考慮的問題。中心區人口密度高,用地緊張,近期內要對中心區道路設施進行大量新建擴容不大現實。在寸土寸金的中心城區,應該借助道路改建、老城區重要場館等重大基礎設計建設、城市地下空間開發利用的機會,盡量挖掘現有道路潛力,完善現有道路設施,緩解日趨惡化的交通環境。
結合近幾年湖州城區道路改造取得的成效,歸納總結以下幾點可以采用的有效措施:
1.根據道路等級、交通流的特點及周邊地塊利用與開發等因素重新審視現狀道路橫斷面形式,可通過取消道路側綠化帶將三塊板形式調整為一塊板形式以增加行車空間;或將三塊板形式調整為兩塊板形式,以避免對向行駛機動車之間的干擾,增強行車安全性。道路橫斷面形式的調整應因地制宜,要協調好交通出行、市政設施、城市景觀和生態環境等各項功能的需要。
2.結合干道改造加強支路系統建設,改造并完善支路網。中心區現狀支路系統薄弱,路網密度低,斷頭路多,道路狀況差,在改善中應力求使中心區的支路起到集散干道車流,疏解局部路段交通的作用。
3.根據城市道路各交叉口的情況,在利用交叉口現有面積,不增加城市拆遷面積的前提下, 對現有交叉口進行展寬式渠化設計,主要增加進口車道數,合理分配交叉口通行權,使交叉口進口的通行能力與路段通行能力相協調。通過物理或非物理分離措施,盡可能降低機、非混行干擾影響,提高道路網絡各交叉口的綜合通行能力。對不規則交叉口或交叉口內面積過大使車輛行駛軌跡混亂者,需結合道路改造留出道路拓展、交通導向的空間。
4.結合機動車、非機動車和行人通過交叉口的特性, 從道路改造、行人疏導、信號燈配時等方面提出相應的解決方案。配套增設人行地下過街通道,構筑人車分流環境;合理進行道路交通組織,對行人和非機動車給出合理引導;合理限制各種隨意穿越道路的行為,使車輛、行人迅速便捷地通過交叉口,提高道路交通運行效率。
5.中心城區公交站點往往設置過于密集,很多站點離路口過近,一定程度上影響了城市交通,已不適應老城區城市道路發展需要。結合市政道路改造對過于密集的站點可以考慮采用撤除、減少、合并或調整等措施,優化公交站點設置,減少城市交通壓力。對確定保留的公交站點結合道路改造將公交車停靠站由直立式改造成港灣式,以確保公交車停靠不干擾正常路段機動車輛通行。
6.適度提高中心區停車設施供應水平。停車設施的供應主要依靠建筑物的配建,近期停車設施的發展以適度增加供給為主,滿足中心區正常運行必需的停車設施基本需求。執行配建停車設施對社會開放的規定,提高停車設施的總體利用率。
2.4管線改造
老城區架空桿線應堅持入地改造為主、梳理規范為輔的原則,對不具備入地條件的架空線采取合纜、并線、減桿的方式。架空改地埋是市政管線發展的必然趨勢,按照同溝不同井的原則聯建地下弱電公用管溝,進行整合、擴容改造并預留遠期容量,集約安排地下空間資源。管線改造應把握建設時機,結合道路改建、老城區重要場館等重大基礎設計建設、城市地下空間開發利用及各類架空線的入地安排同步實施。
2.5綠化景觀改造
城市道路改造不僅僅是道路交通使用功能的改善,更重要的是城市道路要成為觀賞城市風貌的良好場所。隨著經濟和社會的發展,人們越來越注重人居環境,創建“生態園林城市”亦形成共識,如何對現有道路綠地系統不足部分進行優化,努力提高景觀效果和生態效益,促進人和自然的和諧發展,是道路改造中需深思的重要課題。
結合本地域的自然土壤特征,規劃種植特色樹種,形成“一路一樹,一街一景”,進而提高道路空間的識別性和特色。在風格統一的前提下,綜合運用功能性建筑小品、標志標牌、照明設施等,特別是和綠化有關的樹支架、樹篦子、花缽、花架、草皮燈等輔助景觀構成要素,結合設施本身色彩、材質的對比變化,形成豐富的景觀效果;可以利用道路轉角及沿線閑置空間進行綠化放大節點設計,包括小型的街邊綠地、街邊花園、街邊廣場等等,構筑“點、線、面”相結合的道路綠化空間系統,增加整個城市的動感和靈性。
2.6配套設施更新
道路改造不僅要改善交通環境和生態環境,而且要達到美化城市景觀,完善配套設施的作用。配套設施包含很多內容,大體分如下幾類:1)為滿足人們休息、健身、娛樂等要求而設置的休息座椅、健身娛樂設施、電話亭、郵筒、售報亭等;2)用于交通指示、組織的設施,包括路燈、交通指示燈、交通指示牌、路標、候車亭、自行車停放設施、無障礙設施等;3)為滿足人們公共衛生要求而設置的垃圾筒、公廁等;4)信息服務設施,如戶外廣告、信息張貼欄、導向牌等;5)為城市街道增添藝術氣息,美化和豐富城市公共空間環境的設施,包括花壇、雕塑、噴泉、疊水瀑布、地面藝術鋪裝、裝飾照明、景觀小品等。
3 結語
面對我國社會經濟的快速發展,城市化進程的加快,城市道路舊路改造不再單純只是工程技術設計,還必須作為城市景觀設計綜合考慮,如何順應城市發展需求,主動、快速應對不斷涌現的新問題,還需要廣大設計人員繼續研究和探索,撰此文,僅希望能拋磚引玉,如有不當之處敬請同行專家批評指正。
參考文獻
CJJ 37-90,城市道路設計規范.